李 娟 藺洪帥 沈怡帆 張曉鋒

（河南師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453007）

1 國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

中國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段：創(chuàng)建階段（1953～1965）；第二階段：成長(zhǎng)階段（1966～1981）；第三階段：全面發(fā)展階段（1981～至今）取得了巨大成就。汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的2010年汽車主要數(shù)據(jù)顯示，2010中國(guó)汽車全年銷量為1806萬(wàn)輛，繼續(xù)穩(wěn)坐全球第一寶座。其中，乘用車產(chǎn)量為 1389.71 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 33.83%；銷量為 1375.78 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 33.17%。商用車產(chǎn)量為 436.76萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)28.19%；銷量 430.41 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 29.9%。 和世界其他國(guó)家相比，無(wú)論是汽車銷售量絕對(duì)值還是增長(zhǎng)速度，中國(guó)均遙遙領(lǐng)先。

2 什么是汽車制造鏈，以及它們之間的關(guān)系

2.1 汽車制造鏈

以汽車整車制造業(yè)為核心，向上可延伸至汽車零部件制造業(yè)以及和零部件制造相關(guān)的其他基礎(chǔ)工業(yè)；向下可延伸至服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域，包括汽車銷售、維修、金融等服務(wù)；此外，在汽車產(chǎn)業(yè)鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有完善的支撐體系，包括法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、試驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)體系、認(rèn)證檢測(cè)體系等。

2.2 汽車制造鏈及供貨關(guān)系

2.2.1 整車制造業(yè)

整車制造企業(yè)，一般只從事汽車總裝及車身制造，其他則由專業(yè)零部件制造企業(yè)生產(chǎn)，包括總裝、沖壓、焊裝、油漆四大工藝。對(duì)于汽車輪胎、橡塑件、汽車玻璃、蓄電池等生產(chǎn)部門。 這里不重點(diǎn)討論。

2.2.2 汽車零部件制造業(yè)

汽車零部件的種類名目非常多，一般情況，載貨汽車的零部件總數(shù)達(dá)到7000個(gè)～8000個(gè)，而轎車的零部件總數(shù)更多，達(dá)到1萬(wàn)個(gè)以上。在一輛汽車總成本中，零部件成本要占到70%～80%。從汽車零部件的使用材質(zhì)、使用用途、結(jié)構(gòu)功能、科技含量等方面來(lái)看，大致可以分為以下幾類：

（1）零部件按材質(zhì)分類，可分為金屬零部件和非金屬零部件。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，金屬零部件比重逐漸下降，塑料零部件逐漸增加。

（2）按零部件使用用途分類，可分為汽車制造用零部件和汽車維修用零部件，各自所占比重決定于汽車產(chǎn)量和保有量，以及汽車維修量的多少。從世界總的狀況來(lái)看，兩類零部件的大體比例為80：20。

（3）按零部件的性質(zhì)分類，可分為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及其他（一般用品、裝載工具等）。各自所占比重，因車型不同而定。

（4）從零部件模塊化供應(yīng)的角度來(lái)看，汽車零部件可分為 “模塊→總成→組件→零部件”幾個(gè)層次，受零部件技術(shù)水平及傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的影響，這種真正意義上的“模塊”化生產(chǎn)即使在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家也很少見(jiàn)。

2.3 各國(guó)制造鏈供貨關(guān)系

2.3.1 傳統(tǒng)的汽車零部件配套模式

傳統(tǒng)的汽車零部件配套模式中，由于汽車整車制造廠為了保持其核心競(jìng)爭(zhēng)力，防止技術(shù)擴(kuò)散，它與零部件廠商之間是一種對(duì)立的關(guān)系，主要表現(xiàn)為：

關(guān)鍵零部件（發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置等），不交給公司本體系以外的企業(yè)生產(chǎn)；絕不對(duì)一家零部件制造商分包一個(gè)完整的系統(tǒng)（制動(dòng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等）；在最低有效規(guī)模許可的情況下，盡可能多找供應(yīng)商；合同期限一般為2年以內(nèi)；以公開(kāi)招標(biāo)的方式選擇適宜的供應(yīng)商等等。

2.3.2 “各自獨(dú)立、自主發(fā)展”模式（以德國(guó)為代表）

以德國(guó)為代表的歐洲模式是，整車制造企業(yè)與零部件企業(yè)保持互相獨(dú)立的契約關(guān)系，各自獨(dú)立自主發(fā)展。各零部件企業(yè)可以自由地與各整車廠家甚至汽車行業(yè)以外的機(jī)電企業(yè)建立交易關(guān)系。例如，博世（Bosh）公司即獨(dú)立自由地向全球汽車制造廠商供貨。德國(guó)汽車零部件企業(yè)分為兩類：一類是按整車企業(yè)的圖紙加工制造零部件；另一類是自己開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，由整車廠選擇采購(gòu)，整車廠每年與零部件廠簽訂采購(gòu)合同。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上，德國(guó)的零部件企業(yè)具有極大地發(fā)揮主觀能動(dòng)性的空間。整車廠往往只向零部件企業(yè)提供性能規(guī)格要求，有時(shí)甚至只是粗略的構(gòu)想，然后由零部件企業(yè)進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。不過(guò)，最終定貨還要貨比三家。整車企業(yè)會(huì)以零部件企業(yè)所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的圖紙為依據(jù)，向其它若干家零部件企業(yè)招標(biāo)。

2.3.3 “水平分工”模式(美國(guó)汽車工業(yè)為代表)

美國(guó)汽車零部件企業(yè)有3500多家，年銷售額達(dá)1，000億美元。20世紀(jì)80年代以前，美國(guó)三大汽車公司與零部件企業(yè)之間是簡(jiǎn)單的“水平分工”體制。這種體制致使美國(guó)整車產(chǎn)品在質(zhì)量、成本、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面落后于當(dāng)時(shí)的日本，大大降低了美國(guó)汽車工業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

20世紀(jì) 80年代后期，美國(guó)三大汽車公司聯(lián)合，并大刀闊斧改革汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化零部件的外部供應(yīng)，大力調(diào)整整車與零部件的分工與協(xié)作關(guān)系。整車企業(yè)訂好零部件規(guī)格，分給幾十家可能的投標(biāo)者。美國(guó)以這種自由選擇方式，保證了自由的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，迫使零部件企業(yè)改進(jìn)技術(shù)，成為行業(yè)的領(lǐng)先者。美國(guó)的這種整零關(guān)系的確全面地促進(jìn)了汽車工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，重振了美國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)。

2.3.4 “金字塔型多層交互垂直式分工”模式（日本汽車工業(yè)為代表）

日本汽車整車制造企業(yè)與零部件企業(yè)建立的是金字塔型多層次承包制垂直式分工體系把龐大的零部件工業(yè)組織起來(lái)。其按照總成部件、稍加組合部件和單純加工3種情況，把企業(yè)分為一次零部件廠、二次零部件廠和三次零部件廠，依次層層轉(zhuǎn)包。將各層次零部件廠生產(chǎn)的零部件集中到整車廠進(jìn)行總裝，形成金字塔形結(jié)構(gòu)，整車廠居于金字塔的頂端。

這種金字塔型結(jié)構(gòu)，使日本零部件工業(yè)形成了以大型企業(yè)為骨干，吸收大量中小企業(yè)參加的廣泛的協(xié)作網(wǎng)。零部件企業(yè)加入主要汽車公司的協(xié)作網(wǎng)后可以得到長(zhǎng)期穩(wěn)定的訂貨。反過(guò)來(lái)整車企業(yè)也希望零部件企業(yè)“共存共榮”，以得到長(zhǎng)期穩(wěn)定的供貨。但為了防止壟斷，整車廠一般都向兩家零部件企業(yè)“雙重”訂貨，以求在競(jìng)爭(zhēng)中提高零部件的技術(shù)與質(zhì)量，降低成本。

在金字塔體系中，交易關(guān)系穩(wěn)定，一級(jí)支配一級(jí)，層層控制。靠這一分工協(xié)作體系，日本汽車工業(yè)最終解決了規(guī)模經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，推動(dòng)了日本汽車工業(yè)與零部件工業(yè)的發(fā)展。這種嚴(yán)密分工，緊密協(xié)作，長(zhǎng)期穩(wěn)定的交易關(guān)系，極大地提高了日本汽車工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，并受到世界各國(guó)的關(guān)注。

3 關(guān)于汽車供貨鏈數(shù)學(xué)模型的研究

貨物供應(yīng)是實(shí)際中的生產(chǎn)活動(dòng)，要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序化管理，就要建立一種計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)學(xué)模型。而數(shù)學(xué)模型是程序化的基礎(chǔ)，更是關(guān)鍵。

依照產(chǎn)品實(shí)體在價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)程序，企業(yè)的價(jià)值活動(dòng)可分上游環(huán)節(jié)和下游環(huán)節(jié)兩大類。任何企業(yè)都只能在“價(jià)值鏈”的某些環(huán)節(jié)上擁有優(yōu)勢(shì)，而不可能擁有全部的優(yōu)勢(shì)，我們所提出的制造鏈供貨關(guān)系的數(shù)學(xué)模型就是為了達(dá)到“雙贏”乃至“多贏”的協(xié)同效應(yīng)，我們可用如下思想方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：

企業(yè)間的供貨關(guān)系可以用二元關(guān)系S來(lái)表示，使得∈S 當(dāng)且僅當(dāng) x 給 y 供貨。如果有，，…，∈S，則表明 x1給 x2供貨，x2給 x3供貨，…這樣就用數(shù)學(xué)的方法描述了一種供貨渠道，把實(shí)際中的供貨問(wèn)題與數(shù)學(xué)方法聯(lián)系了起來(lái)。

參考離散數(shù)學(xué)模型，我們不難推導(dǎo)出當(dāng)某個(gè)企業(yè)被其他企業(yè)取代時(shí)的數(shù)學(xué)方法：假設(shè)每個(gè)企業(yè)之間在供貨時(shí)都存在一種供貨系數(shù)，該系數(shù)根據(jù)供貨產(chǎn)量，成本，利潤(rùn)，物流，人力等因素影響而改變。當(dāng)某兩個(gè)供貨體之間的系數(shù)不滿足供貨模型或者有別優(yōu)化的供貨體提供更優(yōu)的供貨系數(shù)時(shí)，模型踢出不滿足系數(shù)的供貨體，或者零件供貨鏈。更改供貨模型，此時(shí)便解決了最優(yōu)化供貨鏈產(chǎn)生的問(wèn)。